Co to jest układ scalony ochrony baterii?
Sep 15, 2020
Baterie litowe składają się zwykle z ogniwa baterii, płytki zabezpieczającej baterię i obudowy. Płyta ochronna zawiera ic ochrony baterii. Podczas normalnego użytkowania akumulatorów litowych wewnętrzna pozytywna reakcja chemiczna wzajemnej konwersji energii elektrycznej i energii chemicznej, ale w pewnych warunkach, takich jak przeładowanie, nadmierne rozładowanie i przetężenie, spowoduje uboczne reakcje chemiczne wewnątrz akumulatora. Gdy reakcja uboczna nasili się, poważnie wpłynie na wydajność i żywotność akumulatora i może wytworzyć dużą ilość gazu, co spowoduje gwałtowny wzrost ciśnienia wewnętrznego akumulatora, a następnie wybuch, powodując problemy z bezpieczeństwem. Dlatego wszystkie akumulatory litowo-jonowe wymagają obwodu ochronnego, to znaczy układu ochrony akumulatora jest używany do skutecznego monitorowania stanu ładowania i rozładowania akumulatora oraz do wyłączania obwodu ładowania i rozładowywania w określonych warunkach, aby zapobiec uszkodzeniu akumulatora. Schematyczny przykład obwodu ic zabezpieczenia akumulatora:
1. Powszechnie używany układ ochrony baterii
Seria 1.TI: BQ29700 (pojedyncza sekcja), BQ294707 (2/4 sekcja), BQ771809 (2/5 sekcji)
2. Seria Seiko (Japonia): S8261x (pojedyncza sekcja), S8232X (podwójna sekcja)
3. Seria Ricoh (Japonia): R5400, R5402, R5421, R5426 (pojedyncza sekcja)
4. Seria Beauty of Beauty (Japonia): MM3077 (sekcja pojedyncza), MM1414 (sekcja 3/4)
5. Seria Fortune (Tajwan): DW01+, DW01-, FS312F, seria FS326 (pojedyncza sekcja), FS3332 (podwójna sekcja)
6. Seria Xinde (Tajwan): CS213 (pojedyncza sekcja)
7. Seria Vimicro (Pekin): VM7021 (pojedyncza sekcja)
8. Seria Silan (Hangzhou): SC451 (pojedyncza sekcja)
2. Tryb pracy IC ochrony baterii litowej
(1) Wersja Auto Release (samoczynne odzyskiwanie)
Zabezpieczenie przed przeładowaniem: gdy ładowarka ładuje akumulator, napięcie akumulatora będzie rosło powoli. Kiedy osiągnie Vdet1, zadziała układ ochrony. W tym momencie poziom Cout zmieni się z wysokiego na niski, aby ładowarka nie mogła kontynuować ładowania ogniwa akumulatora, aby uzyskać efekt ochrony.
Warunki ochrony przed uwolnieniem
Metoda 1: Gdy napięcie ogniwa akumulatora jest niższe niż Vrel1, gdy ładowarka jest zawsze podłączona, ładowarka ponownie naładuje akumulator.
Metoda 2: Dopóki ładowarka jest ponownie podłączona, ładowanie będzie kontynuowane (po włączeniu zabezpieczenia przed przeładowaniem, zabezpieczenie zostanie zwolnione przez odłączenie ładowarki).
Uwaga: Gdy ładowarka jest podłączona, o ile którykolwiek z powyższych warunków jest spełniony, poziom Cout zmieni się z niskiego na wysoki, aby zwolnić zabezpieczenie.
Zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem: Gdy akumulator zostanie rozładowany przez obciążenie, a napięcie ogniwa akumulatora będzie nadal spadać poniżej Vdet2, układ zabezpieczający wykona działanie ochronne. W tym momencie pin Dout zmieni się z poziomu wysokiego na niski, wyłączając w ten sposób Mosfet i wyłączając zasilanie. Rdzeń nie może dalej rozładowywać obciążenia.
Warunki ochrony przed uwolnieniem
Metoda 1: Gdy ładowarka jest podłączona, ochrona może zostać zwolniona, o ile jest wyższa niż Vdet2 Metoda 2: Gdy ładowarka nie jest podłączona, napięcie ogniwa akumulatora musi być wyższe niż Vrel2, aby zwolnić zabezpieczenie
: Gdy ładowarka jest podłączona lub napięcie ogniwa jest wyższe niż Vrel2, Dout zmieni się z niskiego poziomu na wysoki, aby można było włączyć Mosfet, a ogniwo może nadal rozładowywać ładunek.
(dwie) Wersja Latch Mode (zablokowana)
Zabezpieczenie przed przeładowaniem: gdy ładowarka ładuje akumulator, napięcie akumulatora będzie rosło powoli. Kiedy osiągnie Vdet1, zadziała układ ochrony. W tym momencie poziom Cout zmieni się z wysokiego na niski, aby ładowarka nie mogła kontynuować ładowania ogniwa akumulatora, aby uzyskać efekt ochrony.
Warunki ochrony przed uwolnieniem
Aby zwolnić zabezpieczenie, muszą być spełnione dwa warunki (Cout zmienia się z niskiego na wysoki)
1. Napięcie ogniwa jest niższe niż Vdet12, ładowarkę należy usunąć
Zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem: Gdy akumulator zostanie rozładowany przez obciążenie, a napięcie ogniwa akumulatora będzie nadal spadać poniżej Vdet2, układ zabezpieczający wykona działanie ochronne. W tym momencie pin Dout zmieni się z poziomu wysokiego na niski, wyłączając w ten sposób Mosfet i wyłączając zasilanie. Rdzeń nie może dalej rozładowywać obciążenia.
Stan braku ochrony: podłącz ładowarkę, aby zwolnić zabezpieczenie.